CN113174898B - 一种滨海湿地生态修复方法用的深松机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种滨海湿地生态修复方法用的深松机，涉及湿地生态修复的领域，包括机架，机架的一端固定有若干支撑板，每个支撑板上表面均开设有通孔，通孔内滑动连接有深松杆，深松杆的下端固定有深松铲，支撑板上连接有升降机构；升降机构：包括深松杆一端固定的若干凸齿，通孔内连接有与凸齿啮合的齿轮，齿轮上连接有驱动齿轮转动的伺服电机。本申请具有便于湿地生态修复的效果。

Description

一种滨海湿地生态修复方法用的深松机

技术领域

本申请涉及湿地生态修复的领域，尤其是涉及一种滨海湿地生态修复方法及用于该方法的深松机。

背景技术

在人类活动的干扰下，多处滨海湿地内出现了不同程度的退化现象，湿地水系不连通，土壤板结、盐碱化，植被逐渐消亡，湿地面积萎缩，如不及时采取措施，将会导致湿地的进一步退化，湿地的面积和功能将会进一步缩减和衰退，最终导致湿地的消亡。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在湿地可能会进一步退化的问题。

发明内容

为了便于湿地生态的修复，本申请提供一种滨海湿地生态修复方法及用于该方法的深松机。

第一方面，本申请提供的一种滨海湿地生态修复方法采用如下的技术方案：

一种滨海湿地生态修复方法，包括水系连通、微地貌改造以及植被恢复；水系连通：包括构建水系网络，营造生态护岸，安装生态浮床；微地貌改造：包括滩面营造，生境岛营造；植被恢复：包括基底修复，植被种植。

通过采用上述技术方案，连通后的水系沟渠不仅能够连通湿地补给水源、常年积水水域以及湿地滩面，还具有沟通游泳生物，水质净化和维持生物多样性的功能，从而营造较好的生态廊道；而微地貌改造能够形成适于不同涉禽、游禽捕食的滩面以及鸟类栖息的生境岛，同时提高滩面的淹水时长，提高生境异质性；且湿地植被的恢复能够较好调节湿地基质结构，降低土壤盐度，提升植被覆盖度，改善湿地生境异质性，缓解湿地面积和功能的进一步缩减和衰退，便于湿地生态的修复。

优选的，所述水系网络包括以下步骤：

a.依据湿地内原有洼地、沟渠进行水系网络规划；

b.根据沟渠纵向坡度和过水能力，设计不同宽度和深度的沟渠；

c.对沟渠开挖边线范围内的杂物进行清理；

d.将沟渠划分多个工段，进行清淤和开挖；

e.对清淤和开挖后的沟渠进行边坡修整。

通过采用上述技术方案，连通后的水系沟渠不仅能够连通湿地补给水源、常年积水水域以及湿地滩面，还具有沟通游泳生物的生物通道功能，形成重要的生态廊道。

优选的，所述营造生态护岸包括步骤：

a.根据湿地水位，在干渠两侧渠岸低水位以下种植沉水植物用于加固护岸；

b.在高水位以上种植挺水植物用于加固护岸；

c.在高水位和低水位之间的水位变幅带，使用夯实机分层夯实，并铺设鹅卵石。鹅卵石的直径，底层较小，表层较大。

通过采用上述技术方案，生态护岸能够提升渠岸形态的稳定性，具有水质净化、维持植物物种多样性、维持湿地修复效果的作用。

优选的，所述生态浮床包括的步骤：

a. 沿水流流动的方向，在干渠和支渠中设置生态浮床；

b. 生态浮床的材料因地取材，环境友好，使用柽柳树枝、芦苇等湿地内植物构建生态浮床框架；

c. 根据水质改善的需要，在生态浮床上设置不同的水生植物，将水生植物塞到浮床底部，扶正。

d. 使用线绳将生态浮床固定在沟渠中间。

通过采用上述技术方案，生态浮床能够在不影响沟渠过水能力的前提下，净化进水水质，维持植物物种多样性，从而营造较好的生态沟渠。

优选的，所述滩面营造包括以下步骤：

a.依据水系走向，在隐蔽性较好的沟渠弯折段，营造滩面；

b.对滩面营造区域内的表土，以20cm为一层，进行分层剥离；

c.表土剥离后再按设计高程削低地势，形成具有多级阶地的滩面；

a.将原表土分层复填，维持滩面的阶地形态；复填后滩面的最大高程不应超过湿地高水位0.2～0.3m；

d.在多级阶地滩面的交接处，使用鹅卵石进行护脚；

e.采用深松机对滩面进行深松，提高湿地基质孔隙度，并在滩面上形成垂直漫流方向的棱槽，增加水流截留时间。

通过采用上述技术方案，能够形成适于不同涉禽、游禽捕食的滩面，同时提高滩面的淹水时长，有利于招引鸟类。

优选的，所述生境岛营造包括以下步骤：

a.利用开挖的土方在滩面上营造堆成形状曲折的岛屿；

b.对生境岛上的土块进行破碎、平整；

c.对生境岛进行夯实；

优选的，所述生境岛，其特征在于：

A． 生境岛高程应高出高水位0.3～0.5m以上；

B． 生境岛面积宜在300～500㎡之间；

C． 每公顷滩面内均至少有一座生境岛。

通过采用上述技术方案，能够形成适于鸟类栖息的生境岛，提高生境异质性，有利于招引鸟类。

优选的，所述基底修复包括以下步骤：

a.利用开挖的土方抬高地势，形成向滩面倾斜的缓坡斜地,在土方中拌入破碎的草料，以增加基质有机质含量，调节基质结构，提高基质孔隙度，提高基质排盐效果；

b.抬高的地势应高于地下水水位2m以上；

c.营造起伏的地形，起伏高差不超过1m；

d.依据植被种植环境的要求，开挖排盐沟，对湿地基底进行淋滤排盐；

e.土壤盐度降低至种植要求后，回填排盐沟。

通过采用上述技术方案，能够较好调节湿地基质结构，降低土壤盐度，形成易于植被自然恢复的湿地基底。

第二方面，本申请提供的一种滨海湿地生态修复方法用的深松机采用如下的技术方案：

一种滨海湿地生态修复方法用的深松机，包括机架，机架的一端固定有若干支撑板，每个支撑板上表面均开设有通孔，通孔内滑动连接有深松杆，深松杆的下端固定有深松铲，支撑板上连接有升降机构；升降机构：包括深松杆一端固定的若干凸齿，通孔内连接有与凸齿啮合的齿轮，齿轮上连接有驱动齿轮转动的伺服电机。

通过采用上述技术方案，当需要对深松的深度不同时，可启动伺服电机带动齿轮转动，齿轮通过凸齿带动深松杆沿通孔升降，如此带动深松铲升降，便于深松铲对不同深度的土地进行深松。

优选的，所述通孔远离凸齿的一侧壁开设有置放槽，置放槽内转动连接有若干抵紧深松杆的弹性辊，置放槽滑动连接有抵紧弹性辊远离深松杆一侧的抵紧板，抵紧板上连接有控制抵紧板向靠近或远离弹性辊方向运动的连杆机构。

通过采用上述技术方案，当升降机构孔至深松杆下降时，弹性辊抵紧深松杆，即弹性辊给予深松杆一定的阻力，如此深松杆的下降的较为缓慢，减小深松杆下降迅速产生深松杆脱离通孔情况的发生，且能够缓慢的把控深松杆需要下降的距离，当深松杆无需升降时，抵紧板抵紧弹性辊，而弹性辊抵紧深松杆，从而使得深松杆此时的状态稳固；当升降机构控制深松杆上升时，控制连杆机构带动抵紧板向远离弹性辊的方向运动，如此弹性辊能够在深松杆的带动下发生转动，即深松杆能够较为顺利的上升。

优选的，所述驱动电机的输出轴上固定有驱动轴，驱动轴固齿轮固定并贯穿支撑板，连杆机构包括与驱动轴下表面抵紧的第一连杆，第一连杆远离驱动轴的一端固定有第二连杆，抵紧板远离弹性辊一面固定的第三连杆，第三连杆贯穿支撑板与第二连杆固定，支撑板的一侧面开设有滑动槽，第一连杆的侧壁固定有滑动块，滑动块与滑动槽滑动连接，滑动块与滑动槽远离驱动轴的一侧壁之间固定有弹簧，滑动块在弹簧的作用力下抵触滑动槽靠近驱动轴的一侧壁。

通过采用上述技术方案，当驱动电机未启动时，抵紧板在弹簧的作用下抵紧弹性辊；当驱动电机带动驱动轴转动从而控制深松杆上升时，驱动轴转动通过摩擦力带动第一连杆向远离驱动轴的方向运动，第一连杆运动带动第二连杆和第三连杆向远离驱动轴的方向运动，第三连杆运动从而带动抵紧板脱离弹性辊，如此深松杆较为顺利的上升；

而当驱动电机带动驱动轴转动从而控制深松杆下降时，驱动轴通过摩擦力有带动第一连杆向靠近驱动轴方向运动的趋势，而此时滑动块抵触滑动槽靠近驱动轴的一侧壁限制了第一连杆的运动，即驱动轴转动带动深松杆下降时不会对抵紧板的运动产生影响，抵紧板依旧保持抵紧弹性辊的状态；无需人力或者其他外力驱动连杆机构运动，节省资源。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.营造的水系网络不仅能够连通湿地补给水源、常年积水水域以及湿地滩面，还具有沟通游泳生物，水质净化和维持生物多样性的功能，从而营造较好的生态沟渠；

2.微地貌改造能够形成适于不同涉禽、游禽捕食的滩面以及鸟类栖息的生境岛，同时滩面的淹水时长，提高生境异质性；

3.湿地植被的恢复能够较好调节湿地基质结构，降低土壤盐度，提升植被覆盖度，改善湿地生境异质性，缓解湿地面积和功能的进一步缩减和衰退，便于湿地生态的修复。

4.无需人力或者其他外力驱动连杆机构运动，节省资源。

附图说明

图1是本申请实施例体现湿地生态修复方法的示意图。

图2是本申请实施例体现深松机结构的示意图。

图3是本申请实施例体现支撑板内部结构的示意图。

图4是本申请实施例体现连杆机构的结构示意图。

附图标记说明：1、机架；2、深松杆；21、深松铲；3、支撑板；31、通孔；32、滑动槽；4、升降机构；41、置放槽；42、齿轮；43、凸齿；44、驱动电机；45、驱动轴；46、连接槽；47、弹性辊；48、抵紧板；5、连杆机构；51、第一连杆；511、弹性垫；52、第二连杆；53、第三连杆；54、滑动块；55、弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种滨海湿地生态修复方法。参照图1，滨海湿地生态修复方法包

水系网络包括以下步骤：

a.依据湿地内原有洼地、沟渠的位置以及湿地滩面进行水系网络规划，形成均具有三级或四级结构的水系网络，各级水系具有不同宽度和深度；

b.沟渠平面成弯曲状态，与自然河流平面曲折形态接近；在测量放线时，对弯折地段额外增加放线点位；

c.河道清淤开挖前，首先对河道开挖边线范围内的植被、建筑垃圾及其他杂物进行清理。

d.以100～200m为一个工段将水系自上游至下游划分多个工段，按顺序进行清淤和开挖，保证挖掘后的沟渠不受施工影响。分段开挖、分段验收；减少与其他施工单位交叉作业对工程质量与进度的影响。每个工段开挖前应先用潜水泵进行排水。

e.在清淤和开挖工段内，采用挖掘机械将淤泥直接提升上岸，堆存在指定的临时堆放点，集中转运。考虑到明渠的宽度和清淤深度，拟用长臂反铲挖机和常用挖掘机配清淤，长臂反铲挖机先清理渠较远处的淤泥，常用挖掘机随后清理近距离的淤泥。

f.淤泥从挖掘机直接装入自卸汽车，运至淤泥堆场，堆场周围设置一定高度的挡渣墙。

g. 对清淤和开挖后的沟渠边坡进行修整和简单的夯实处理。

营造生态护岸包括以下步骤：

a.在水系网络形成后，对干渠渠岸和渠坡通过人工的方式进行绿地整理，破碎较大的土块和泥块，破碎后的土块和泥块直径不得大于5cm；

b.根据湿地水位，在干渠两侧渠岸高水位以上，种植芦苇、菖蒲、黑三棱等当地品种的挺水植物；

c.种植时，使用播种机播撒草籽，并在种子表面覆薄层土壤；

d.草籽播撒后10天内，对种植区域进行喷灌，喷灌量不少于800kg/h㎡；

e.在高水位和低水位之间的水位变幅带，易受水流侵蚀，应使用夯实机分层夯实，并铺设鹅卵石，以达到保持水土的作用；

f.在渠坡上沿坡逐层铺设多层鹅卵石，鹅卵石直径底层较小，表层较大；

g.完成草籽播撒和鹅卵石铺设后，拆除水系两端围堰，放入补给水源；

h.待水位达到设计水位后，开始沉水植物的种植；

i.沉水植物的种植可使用叉杆进行移栽，或使用抛掷法进行移栽。

j.在草籽播撒和植物移栽后的一个月内，视发芽和生长情况进行补种和养护。

安装生态浮床包括以下步骤：

A． 收集湿地内柽柳树枝、芦苇秸秆等材料，晒干后用于制作生态浮床框架；

B． 使用柽柳树枝、芦苇秸秆通过编制，制作成网格状的浮床框架；单个浮床框架约1～2㎡；

C． 在生态护岸完工后，开展生态浮床的安装工作；

D． 沿湿地水源补给方向，在干渠和支渠中设置生态浮床；

E． 根据水质改善的需要，培养不同的水生植物，并将水生植物成株塞到浮床底部，扶正；

F． 使用线绳将生态浮床固定在沟渠中间。

滩面营造包括以下步骤：

a.依据水系走向，在隐蔽性较好的沟渠弯折段，营造滩面；

b.对滩面营造区域内的表土，以20cm为一层，进行分层剥离；

c.表土剥离后再按设计高程削低地势，形成具有多级阶地的滩面；

b.将原表土分层复填，维持滩面的阶地形态，保障湿地泥炭层厚度，减少湿地下伏海相层对湿地的影响；复填后滩面的最大高程不应超过湿地高水位0.2～0.3m；

d.在多级阶地滩面的交接处，使用鹅卵石进行护脚，以保持水土；

e.采用深松机对滩面进行深松，提高湿地基质孔隙度，并在滩面上形成垂直漫流方向的棱槽，增加水流截留时间。

生境岛营造包括以下步骤：

A． 利用滩面营造过程中，预留出生境岛营造的位置；每公顷滩面内均至少有一座生境岛；

B． 剥离的部分表土在滩面上营造堆成形状曲折的岛屿；生境岛面积宜在300～500㎡之间；生境岛高程应高出高水位0.3～0.5m以上；

C． 对生境岛上的土块进行破碎、平整，并对生境岛与滩面交界处进行夯实；

基底修复包括以下步骤：

A． 在进行基底修复前，对植被恢复区域先使用深松机对板结的土壤进行深松，起到增大土壤孔隙度，降低蒸发对积盐的影响；

B． 利用各工段开挖的土方，并拌入破碎的草料，以增加基质有机质含量，增加土壤中氮、磷等含量，并调节基质结构，提高基质孔隙度，提高基质排盐效果。

C． 利用开挖的土方抬高地势，形成向滩面倾斜的缓坡斜地；

D． 对较大的土块和泥块进行破碎；

E． 抬高的地势应高于地下水水位2m以上；

F． 营造起伏的地形，起伏高差不超过1m；

G． 依据植被种植环境的要求，开挖排盐沟，对湿地基底进行淋滤排盐；

H． 土壤盐度降低至种植要求后，回填部分排盐沟，形成灌溉沟渠；

植被种植包括以下步骤：

A． 选取高度不一的耐盐的本地种湿地草本植物，如芦苇、菖蒲、黑三棱等，和柽柳等灌木植物种植，

B． 使用播种机人工播种草本植物种子；

C． 在柽柳栽种过程中，挖掘种植穴、槽的位置应根据苗木的冠径大小保持适当距离，苗木根系不应种植过深；

D． 柽柳种植后在略大于种植穴直径的周围，筑成高度15cm至20cm的灌水围堰，要求堰不漏水。

E． 植物定植后24小时内必须浇足一次水。随后根据天气情况适时浇筑第2、3遍水。在种植后应在5～6月期间，视雨情，再洒水养护1～2次。

F． 根据树木的长势和整体效果，适时适量的对树木进行根外追肥，在苗木定植点周围开堰、作畦，结合浇水对苗木进行追肥。在追肥过程中，因卫生等原因一般采用复合肥或菌肥，掌握薄肥勤施的原则，避免烧根现象的发生。

G． 在养护期间，如发现栽培植被死亡，应及时补种。

本申请实施例还提供一种滨海湿地生态修复方法用的深松机，参照图2，深松机包括机架1，机架1的一端连接有若干深松铲21，通过将深松铲21插进地面，随后拖动机架1和深松铲21进行运动从而对土地进行深松。

参照图2和图3，机架1的一侧面固定连接有若干支撑板3，每个支撑板3均对应一个深松铲21，本实施例优选深松铲21为三个，因此支撑板3也为三个。若干支撑板3沿支撑架的长度方向水平排列，支撑板3的上表面开设通孔31，通孔31内滑动连接有深松杆2，每个深松杆2的下端均与相应的深松铲21固定连接。深松杆2在通孔31内竖向滑动，支撑板3上连接有带动深松杆2升降的升降机构4。

当需要对深松的深度不同时，可通过启动升降机构4带动深松杆2升降，如此深松杆2升降带动深松铲21升降，便于调节深松铲21对不同深度的土地进行深松。

升降机构4包括在通孔31远离机架1的一侧壁开设的置放槽41，置放槽41内设有齿轮42，深松杆2靠近齿轮42的一侧面固定连接有若干凸齿43，若干凸齿43沿深松杆2的长度方向竖直排列，齿轮42与凸齿43啮合。靠近机架1一端的支撑板3上设有驱动电机44，驱动电机44固定连接在支撑板3的一侧面。驱动电机44的输出轴上固定连接有驱动轴45，驱动轴45依次贯穿三个支撑板3并分别与每个支撑板3内的齿轮42固定连接，驱动轴45分别与每个支撑板3转动连接。

当启动驱动电机44时，驱动电机44的输出轴带动驱动轴45转动，驱动轴45转动带动齿轮42转动，齿轮42转动通过凸齿43带动深松杆2升降。驱动电机44为伺服电机，即驱动电机44的输出轴具有自锁功能，驱动电机44不启动时，驱动电机44的输出轴难以转动，即深松杆2不易发生下落。

参照图3，通孔31远离齿轮42的一侧壁开设有连接槽46，连接槽46内转动连接有三个弹性辊47，三个弹性辊47竖直方向排列，且三个弹性辊47的侧壁均抵紧深松杆2远离凸齿43的一侧面。连接槽46内滑动连接有抵紧板48，抵紧板48位于弹性辊47远离深松杆2的一侧，抵紧板48上连接有带动抵紧板48向靠近或者远离弹性辊47的方向滑动的连杆机构5。

参照图2和图3，当深松杆2需要下降时，启动驱动电机44控制深松杆2下降，此时弹性辊47在抵紧板48的作用力下难以转动，且弹性辊47抵触深松杆2，弹性辊47不易在深松杆2的带动下转动且弹性辊47能够给予深松杆2一定的摩擦力，使得深松杆2缓慢下降，减小深松杆2下降过速从而脱离深松杆2情况的发生。当关闭驱动电机44时，弹性辊47给予深松杆2的静摩擦力进一步减小深松杆2发生下落情况的发生。

当深松杆2需要上升时，启动驱动电机44控制深松杆2上升，同时连杆机构5使得抵紧板48向远离弹性辊47的方向滑动，如此深松杆2上升时弹性辊47发生转动，使得深松杆2上升的较为容易。

参照图3和图4，连杆机构5包括位于驱动轴45下方的第一连杆51，第一连杆51水平方向设置，第一连杆51的上表面固定连接有抵触驱动轴45的侧壁的弹性垫511，第一连杆51远离驱动轴45的一点朝靠近支撑板3的方向固定连接有第二连杆52，抵紧板48远离弹性辊47的一侧面固定连接有贯穿支撑板3侧壁的第三连杆53，第三连杆53远离弹性辊47的一端与第二连杆52固定连接。

支撑板3靠近第一连杆51的侧壁开设有滑动槽32，滑动槽32内滑动连接有滑动块54，滑动块54远离滑动槽32的一端与第一连杆51固定连接。滑动槽32内设有弹簧55，弹簧55的一端与滑动槽32远离驱动轴45的一侧面固定连接，另一端与滑动块54固定连接。当弹簧55处于压缩状态时，滑动块54抵触滑动槽32靠近驱动轴45的一侧面，抵紧板48抵紧弹性辊47。当滑动块54向靠近弹簧55的方向滑动直至弹簧55被压缩至最低状态时，第一连杆51未脱离驱动轴45。

当驱动轴45转动从而带动深松杆2下降时，驱动轴45逆时针转动从而带动第一连杆51和滑动块54有向靠近驱动轴45方向运动的趋势，但由于滑动块54此时抵触滑动槽32靠近驱动轴45的一侧面，第一连杆51无法移动。

当驱动轴45转动从而带动深松杆2上升时，驱动轴45顺时针转动，从而带动第一连杆51和滑动块54向远离驱动轴45的方向运动，此时第一连杆51带动第二连杆52和第三连杆53向远离弹性辊47的方向运动，第三连杆53带动抵紧板48向远离转动辊的方向运动，从而使得抵紧板48脱离弹性辊47，如此深松杆2较为顺利的上升。

本申请实施例一种滨海湿地生态修复方法用的深松机的实施原理为：当需要控制深松杆2和深松铲21下降时，启动驱动电机44带动驱动轴45和齿轮42转动，齿轮42转动通过凸齿43带动深松杆2下降，此时抵紧板48抵紧弹性辊47，深松杆2缓慢下落。

当需要控制深松杆2上升时，启动驱动电机44带动驱动轴45和齿轮42转动，齿轮42转动通过凸齿43带动深松杆2上升，同时驱动轴45转动带动第一连杆51、第二连杆52、第三连杆53向远离驱动轴45的方向运动，此时抵紧板48脱离弹性辊47，弹性辊47在深松杆2的带动下转动，从而使得深松杆2较为顺利的上升。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种滨海湿地生态修复方法用的深松机，其特征在于，包括机架（1），机架（1）的一端固定有若干支撑板（3），每个支撑板（3）上表面均开设有通孔（31），通孔（31）内滑动连接有深松杆（2），深松杆（2）的下端固定有深松铲（21），支撑板（3）上连接有升降机构（4）；升降机构（4）：包括深松杆（2）一端固定的若干凸齿（43），通孔（31）内连接有与凸齿（43）啮合的齿轮（42），齿轮（42）上连接有驱动齿轮（42）转动的伺服电机；

所述通孔（31）远离凸齿（43）的一侧壁开设有置放槽（41），置放槽（41）内转动连接有若干抵紧深松杆（2）的弹性辊（47），置放槽（41）滑动连接有抵紧弹性辊（47）远离深松杆（2）一侧的抵紧板（48），抵紧板（48）上连接有控制抵紧板（48）向靠近或远离弹性辊（47）方向运动的连杆机构（5）；

所述驱动电机（44）的输出轴上固定有驱动轴（45），驱动轴（45）固齿轮（42）固定并贯穿支撑板（3），连杆机构（5）包括与驱动轴（45）下表面抵紧的第一连杆（51），第一连杆（51）远离驱动轴（45）的一端固定有第二连杆（52），抵紧板（48）远离弹性辊（47）一面固定的第三连杆（53），第三连杆（53）贯穿支撑板（3）与第二连杆（52）固定，支撑板（3）的一侧面开设有滑动槽（32），第一连杆（51）的侧壁固定有滑动块（54），滑动块（54）与滑动槽（32）滑动连接，滑动块（54）与滑动槽（32）远离驱动轴（45）的一侧壁之间固定有弹簧（55），滑动块（54）在弹簧（55）的作用力下抵触滑动槽（32）靠近驱动轴（45）的一侧壁。

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